Thomas Willis nació en Inglaterra en 1621, solo veinticinco años después de que René Descartes naciera en Francia. En esas dos décadas y media cambiaron muchas cosas y sus enfoques sobre el estudio del cerebro son realmente diferentes: Descartes puede ser considerado el último representante del conocimiento antiguo, fuertemente influido por la teoría de los humores, buscando localizar en el cuerpo el alma inmortal y especulando sobre cómo esa mente espiritual interactuaba con el organismo físico. Willis es uno de los primeros de un nuevo enfoque de la ciencia, que ha roto con los escritos de los sabios de la antigüedad, que separa la Física de la Metafísica y que busca llegar al conocimiento a través de la observación y la experimentación.

Las biografías de Willis nos cuentan que fue un niño caritativo y piadoso que adquirió desde su época escolar el hábito de dar parte de su comida a los pobres. Por miedo a que el niño pasara hambre por esa costumbre de dar sus alimentos a los necesitados, su padre le obligaba a comer con contundencia antes de salir de casa. Su formación como médico en Oxford duró menos de seis meses pues eran los tiempos de la Guerra Civil entre Cromwell y Carlos I, y la universidad vivía en un continuo sobresalto. Los estudios de Medicina duraban en Oxford ¡14 años! durante los cuales los estudiantes memorizaban textos anticuados de Hipócrates, Aristóteles y Galeno. Cromwell expulsó de la universidad a los viejos catedráticos realistas generando un vacío que sería ocupado por una nueva generación de profesores, menos dogmáticos, más abiertos a las nuevas ideas y con una visión crítica sobre el conocimiento de la época. En esa Guerra Civil, los Willis siguieron fieles al Rey por lo que los partidarios de Cromwell, las fuerzas parlamentarias, les confiscaron su granja. Tras obtener su licencia como médico con esa mínima formación de un semestre, Willis lo pasó mal para empezar a ejercer pero no por su falta de conocimientos, que también, sino porque no tenía dinero para vestir elegantemente como se esperaba de un médico, tartamudeaba lo que le hacía parecer no muy inteligente y tenía que compartir su caballo con otro hombre lo que no solo era incómodo sino que hacía pensar a sus clientes que no debía ser buen profesional si vivía con esas estrecheces.

Su fortuna cambió el 14 de diciembre de 1650 cuando revivió a una rea llamada Anne Green. Green había sido condenada por asesinato por haber matado a su bebé recién nacido y ahorcada en el Cattle Yard de Oxford. Los relatos que se conservan dicen que estuvo colgada durante media hora, declarada muerta y colocada en un ataúd. La Universidad de Oxford había cambiado sus estatutos en 1636 haciendo que la disección fuese parte integral de los estudios de Medicina. El rey Carlos I había aprobado que pudieran reclamar el cadáver de cualquier criminal ejecutado en un círculo de 21 millas alrededor de la ciudad. Thomas Willis y William Petty, el profesor de Anatomía, abrieron el ataúd para empezar su disección en casa de Petty y oyeron un extraño ruido saliendo de la garganta de la ejecutada que empezó a respirar con dificultad. Willis y Petty echaron un cordial caliente en su boca y cosquillearon su garganta con una pluma para que siguiera tosiendo. Frotaron sus brazos y piernas hasta que abrió sus ojos y la sangraron cinco onzas de sangre, la colocaron emplastos calientes por todo el cuerpo y la metieron en una cama junto con otra mujer para que le diera calor. A las doce horas podía hablar, contestar preguntas al día siguiente y comer alimentos sólidos a los cuatro días. Al mes se había recuperado totalmente, se casó y tuvo tres hijos más. La fama de Willis como médico tras aquella hazaña fue tremenda. Tras la restauración monárquica se convirtió en uno de los médicos del rey con lo que su prestigio aumentó aún más y  cuando alcanzó el éxito no olvidó a los necesitados: trataba gratis a los pobres, entregaba los ingresos ganados en sábado a los desfavorecidos, ayudaba a sus hermanos menos exitosos y era un generoso benefactor de la Iglesia anglicana.

El interés de Willis por la Neurociencia tuvo lugar después de una serie de  epidemias que asolaron Oxford. La aparición de brotes de meningitis y enfermedad del sueño, dos enfermedades que afectan al sistema nervioso, hizo que hubiera muchos cadáveres a los que realizar la autopsia y que Willis pudiera ver que las descripciones del cerebro humano, tal y como se explicaban en la facultad y en los libros disponibles, eran un desastre. Así que decidió que, siguiendo los pasos de Aristóteles y Galeno, debía estudiar los seres vivos, es decir debía conocer cómo era realmente el encéfalo mediante la realización de disecciones. Cayeron en sus manos, y en su bisturí, cerdos, caballos, cabras, ovejas, zorros, perros, gatos, liebres, monos, peces, aves, langostas, ostras, lombrices y hasta gusanos de seda.  Fue un impulsor de la Neuroanatomía comparada, el estudio de los sistemas nerviosos de distintos grupos de animales para entender mejor cómo es el de los humanos.

Willis se juntó en Oxford con un grupo de filósofos naturales que tenían un gran interés en la estructura normal y las enfermedades del cerebro. Estos estudiosos se llamaban a sí mismos los Virtuosi, querían superar a todos los demás en la búsqueda del saber y estaban comprometidos para establecer una nueva ciencia aunque eso supusiera romper definitivamente con el casi sagrado sistema aristotélico. Thomas Willis  fue uno de esos hombres que rompieron barreras en la Universidad de Oxford logrando que se convirtiera en un epicentro de la recepción y creación de nuevas ideas, un liderazgo que dura ya 400 años. Con ese mismo espíritu fue uno de los fundadores de la Royal Society y el autor de las primeras monografías sobre el cerebro verdaderamente científicas. Desde 1660 ocupó la cátedra Sedleian de Filosofía Natural de la Universidad de Oxford que precisamente requería dar al menos dos clases semanales sobre la “tradición aristotélica”. Willis utilizó la cátedra con bastante flexibilidad, estudiando los nervios, los sentidos y las “afecciones del alma”.

En sus clases fue reconociendo que “el movimiento se inicia en el cerebro” y que “las circunvoluciones y los giros… proporcionan un área más espaciosa para [la expansión de los espíritus animales] en el uso de la memoria y la fantasía”. Aquellos pliegues de la superficie del cerebro generaban más espacio para una mayor riqueza de funciones. En 1663 Willis publicó la Diatribae duae medico-philosophicae – quarum prior agit de fermentatione, en 1664 el famoso estudio anatómico del encéfalo titulado Cerebri anatome: cui accessit nervorum descriptio et usus y en 1667 la Pathologiae Cerebri et Nervosi Generis Specimen, un estudio sobre las enfermedades neurológicas.

Su Cerebri anatome o Anatomía Cerebral es un estudio detallado del encéfalo y los nervios, donde inventa el término Neurología y proporciona una cantidad ingente de nueva información sobre las estructuras cerebrales, algo que contrasta significativamente con las pobres descripciones de sus predecesores.  Willis acuñó diferentes términos como lóbulo, hemisferio, pirámides, pedúnculos y cuerpo estriado. De este último propuso que tenía que ver con el movimiento, algo que hemos comprobado mucho después. y como apoyo describió unos pacientes que mostraban degeneración en esta zona encefálica en la autopsia y que antes de morir presentaban distintos tipos de parálisis que impedían que movieran los brazos o las piernas.

Decía así sobre el cerebro:

Entre las diversas partes del cuerpo vivo que son sujetas a la disquisición anatómica, ninguna se considera más fácil o mejor conocida que el cerebro, y sin embargo al mismo tiempo no hay ninguna que sea más imperfectamente o menos entendida.

Cuando se han abierto los pliegues y separados uno de otro, la sustancia del cerebro se ve recorrida por surcos de los cuáles surgen pendientes o elevaciones de una altura desigual,.. y así todo el cerebro está salpicado por un orden sucesivo de estas desigualdades.

Fue el primero en numerar los nervios craneales en el orden todavía usado por los anatomistas, describió las líneas paralelas del cuerpo calloso, el tálamo óptico, las cuatro eminencias orbiculares y las eminencias mamilares. En el cerebelo, recalcó la disposición arborescente de la sustancia blanca y gris.

Thomas Willis admiraba a William Harvey (1578-1657), que estuvo en Oxford durante la Guerra Civil y fue vecino de Willis en Merton Street. Harvey había descubierto la circulación de la sangre adscribiendo nuevas funciones al corazón y Willis intentó poner en marcha una teoría de la circulación de los espíritus animales donde el cerebro se encargaría  de su elaboración y transmisión.  Pensaba que la sangre que irrigaba la base del encéfalo sufría un proceso de destilación en la sustancia gris del cerebro y en el cerebelo que él comparaba a los que sucedía en un alambique. Igual que esos espíritus alcohólicos se podían transportar y pasaban de gases a líquidos y viceversa, los espíritus animales saldrían hacia fuera y hacia dentro a través de los nervios que los llevarían desde el encéfalo a la periferia y vuelta. Para poderlo estudiar, Willis fue uno de los primeros que usó la técnica de inyectar una sustancia, un colorante o tinta china en una arteria principal y seguir su distribución en distintos cortes del encéfalo. De esta manera pudo estudiar los finos vasos sanguíneos e identificar las anastomosis de las arterias. Redescubrió un círculo de arterias en la base del cerebro que ahora lleva su nombre e hizo una buena descripción de las carótidas internas y de sus conexiones con la arteria basilar.

Al igual que Vesalio y Descartes, y siguiendo las ideas expresadas por Silvio en 1660 y por Erasístrato dieciséis siglos antes, Willis quiso dejar claro que las actividades mentales no se localizaban en los ventrículos sino en el propio tejido nervioso, una idea que él contribuyó a cuajar entre los estudiosos del cuerpo humano. Él lo describe con cierta complejidad y bastante fantasía:

Es posible concebir una parte central del cerebro, una especie de cámara interior del alma equipada con espejos dióptricos, en cuya parte más internas, imágenes o representaciones de todas las cosas sentidas, enviadas a través de los pasajes de los nervios, como tubos o estrechas aperturas, primero pasan a través de los cuerpos estriados como si fuera una lente, entonces se revelan sobre el cuerpo calloso como si fuera en una pared blanca y así inducen la percepción y a mismo tiempo una cierta imaginación de las cosas sentidas.

Como Descartes, Willis aceptaba la idea de que había estructuras especializabas que controlaban el cuerpo, pero al contrario que Descartes que singularizaba la glándula pineal en ese ámbito, Willis consideraba que se entendía mejor en diferente niveles. Planteó que las estructuras localizadas más arriba del cerebro harían las cosas que son únicas de los organismos avanzados como la voluntad y el pensamiento —y por eso las llamamos todavía funciones superiores— , mientras que las estructuras inferiores deberían ser responsables de funciones más básicas, aquellas que variaban muy poco entre los diferentes grupos de vertebrados, como controlar la respiración o el latido cardíaco. Las contribuciones de Willis se consideran importantes y casi revolucionarias pero aún así cometía bastantes errores: adscribía al estriado un componente sensorial, situaba la imaginación en el cuerpo calloso, la memoria en la corteza cerebral, el comportamiento instintivo en la parte central del cerebro (que quizá corresponde a la lamina quadrigemina) y el movimiento involuntario incluyendo la regulación de las funciones vitales en el cerebelo y la cadena simpática.

Su forma de observar a sus pacientes marcó un antes y un después en el mundo de la clínica. Pedía a sus pacientes muestras de orina para avanzar en el diagnóstico, muestras que guardaba en su casa. Se dio cuenta que dentro de aquellos que tenían poliuria —exceso de producción de orina— había dos tipos pues las moscas preferían sistemáticamente la orina de algunos pacientes. Aventuró, quizá tras probarla, que una contenía más azúcar y por eso la llamó diabetes mellitus (dulce) mientras que la otra, un trastorno renal crónico era la diabetes insipidus (sin sabor). También avanzó la relación entre la Química y la Medicina. Siguiendo las ideas de Paracelso, el químico del siglo anterior, pensó que en la Medicina había que usar principios activos como el mercurio, el azufre o la sal, combinados con las sustancias internas inertes como el agua y la tierra.

En su Pathologicae cerebri, Willis aportó numerosas ideas al conocimiento de las enfermedades mentales. Postuló una nueva causa de la epilepsia y otras enfermedades convulsionantes y se le considera uno de los fundadores de la Psiquiatría y la Psicología, pues hacía un seguimiento a sus pacientes con enfermedades mentales y luego les hacía la autopsia, un método realmente avanzado para su época. Hasta entonces los problemas mentales eran tratados fundamentalmente por los clérigos mientras que los médicos se encargaban de los problemas del cuerpo. En De anima brutorum planteó que los problemas del comportamiento eran un enfermedad del alma corpórea y ayudó de esta manera a convertir el estudio de las enfermedades mentales en una ciencia secular donde eran los médicos los que tenían que llevar la iniciativa y marcar las pautas. Habló y escribió de la melancolía, la manía, el sonambulismo, la narcolepsia, la epilepsia, la histeria y la estupidez, que clasificó en cuatro niveles y sugirió que ciertas formas eran hereditarias con el contundente axioma de “los tontos engendran tontos”.

Descartes es un filósofo y Willis un médico, los caminos de las Humanidades y las Ciencias, para el estudio de la mente y el pensamiento empezaron desde ese momento ya a divergir. Willis no habría conseguido sus logros si hubiera separado el alma y el cuerpo como Descartes. Estaba por supuesto de acuerdo con el sabio francés en que solo los humanos poseían un alma inmortal pero Willis no aceptaba la idea cartesiana de que los animales no podían percibir, pensar o recordar. Al distinguir con rotundidad entre el alma corpórea y el alma inmortal, Willis abrió la puerta a los futuros científicos para estudiar las funciones superiores de la mente en el hombre sano, el hombre enfermo y los animales, e hizo las primeras descripciones sensatas de una serie de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. A pesar de la calidad de sus estudios, sus agudas observaciones anatómicas y su esfuerzo por entender el funcionamiento del cerebro, poco de ello se trasladó al tratamiento de sus pacientes. Proponía, por ejemplo, como tratamiento en algunos casos golpear la cabeza del paciente con un palo, una medida que aunque es económica y fácil de aplicar no parece particularmente eficaz. Aún así, es uno de los grandes de la historia de la Neurociencia.

Para leer más:

• Finger S (2000) Minds behind the brain. A history of the pioneers and their discoveries.  Oxford University Press, Oxford.
• Marshall LH, Magoun HW (1998) Discoveries in the human brain. Neuroscience prehistory, brain structure, and function. Humana Press, Totowa (New Jersey).
• Molnár Z (2004) Thomas Willis (1621–1675), the founder of clinical neuroscience. Nature Rev Neurosci 5: 329-335.